Sistem Kontrol T2-Fuzzy Sebagai Stabilisator Hover MAV 5
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Jakob Bjørn, Morten Kjærgaard, Martin Sørensen, pada Master Thesis mereka tahun 2007 [1] meneliti tentang sistem kontrol linear quadratic control,
piecewise affine hybrid systems control yang diterapkan pada kondisi hover flight untuk quadrotor. Jadi mereka meneliti seputar teknik kontrol agar sebuah
QuadCopter dapat melakukan hover flight. Diagram penelitian bisa dilihat pada Gambar 1. Dan pada Gambar 2 dapat dilihat platform yang didesain sudah
lengkap dari kerangka, mikrokontroler, dan sensor-sensor yang diperlukan. Sedangkan ide utama pengontrolan kestabilan hover flight dapat dilihat pada
Gambar 3.
Gambar 1. Hardware Communication Chart [1]
Sistem Kontrol T2-Fuzzy Sebagai Stabilisator Hover MAV 6
Gambar 2. Final Hardware Platform [1]
Gambar 3. Ide Utama Sistem Kontrol yang Digunakan [1]
Berikutnya yang juga meneliti tentang QuadCopter adalah Jorge Miguel Brito Domingues pada thesis yang berjudul QuadCopter Prototype di tahun 2009
[2]. Jorge mendesain dari mulai kerangka hingga sistem kontrol menggunakan Kalman Filter dan The Linear Quadratic Regulator. Hasil kerangka QuadCopter
buatan Jorge dapat dilihat pada Gambar 4. Jorge mengimplementasikan Kalman Filter untuk mengatasi noise yang ditimbulkan oleh penggunaan sensor
accelerometer dan sensor gyroscope [2]. Dan untuk optimasi Vertical Take-Off and Landing VTOL [2], Jorge menggunakan Linear Quadratic Regulator yang
permulaan didesain menggunakan Matlab dan selanjutnya diimplementasikan pada QuadCopter prototype. Bentuk diagram dari salah satu sistem kontrol dari 2
sistem yang dikembangkan dapat dilihat pada Gambar 5. Namun, Jorge masih menggunakan pengendali gamepad controller untuk menerbangkan QuadCopter
Sistem Kontrol T2-Fuzzy Sebagai Stabilisator Hover MAV 7 buatannya. Diagram kontrol dari QuadCopter Prototype dapat dilihat pada
Gambar 6.
Gambar 4. QuadCopter Prototype [2]
Gambar 5. 6 States Simulink LQR Control Loop with Sensor Motor Dynamics [2]
Pada tahun 2008, Vedran Sikiric pada master thesis yang berjudul Control of Quadrocopter mencoba memperkirakan bahan-bahan apa saja yang
memungkinkan untuk dijadikan bahan kerangka QuadCopter [3]. Terdapat 4 bahanmaterial yaitu polystyrene, carbon fibre, balsa wood, pine wood [3]. Dan
Vedran memilih untuk menggunakan polystyrene dengan alasan bahan yang paling murah dan banyak tersedia di daerahnya.
Sistem Kontrol T2-Fuzzy Sebagai Stabilisator Hover MAV 8
Gambar 6. Diagram Kontrol QuadCopter Prototype [2]
Bentuk dari desain quadrocopter terlihat pada Gambar 7. Pada gambar tersebut dapat dilihat ilustrasi tes prosedur ketika pitch dan control sedang
dievaluasi. Dapat dilihat motor 1 dan motor 3 dalam keadaan off mati, dan motor 2 dan motor 4 dijalankan normal. Dilakukan pengamatan sudut antara
longitudinal axis 5 dengan bidang datar horisontal.
Gambar 7. Model Quadrocopter Berbahan Polystrene [3]
Sistem Kontrol T2-Fuzzy Sebagai Stabilisator Hover MAV 9 Leon Keith Burkamshaw pada tahun 2010 baru saja menyelesaikan thesis
yang meneliti tentang platform QuadCopter dengan biaya paling rendah [4]. Dalam thesis, Leon Keith mengungkapkan bahwa untuk menekan biaya, maka
harus dilihat bagian mana yang mempunyai resiko terbesar untuk rusak. Karena membengkaknya biaya dikarenakan adanya penggantian-penggantian bagian yang
rusak. Bagian pertama yang mempunyai resiko tertinggi adalah kerangkaframe QuadCopter [4]. Bagian berikutnya adalah PCB elektronik terutama pada bagian
mikrokontroler. Oleh karena itu, sebelum dilakukan pengujian terbang pertama kali, perlu
dilakukan 2 tahap pengujian yang tentunya menggunakan pengaman. Uji respon motor dan sistem kontrol dilakukan dengan memberikan seperti tempat agar
QuadCopter tidak terbang meskipun semua rotor dan propeler berputar. Tempat yang dimaksud seperti pada Gambar 8. Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi
efek hantaman apabila semua sistem belum berjalan sesuai desain yang diinginkan. Dan setelah benar berlanjut pada pengujian berikutnya sebelum
penerbangan pertama yaitu dengan memasang tali pada ujung-ujung QuadCopter sehingga efek gerakan QuadCopter tidak begitu luas dan aman bagi frame dan
sistem mikrokontroler. Hal ini dimaksudkan agar tidak terjadi kerusakan yang dapat menghambat kemajuan projek QuadCopter tersebut [4].
Sampai saat ini, sistem kontrol yang digunakan belum ada yang menggunakan sistem kontrol T2-Fuzzy, kebanyakan dari mereka langsung
melakukan proses filtering pada bagian keluaran sensor seperti pada [2] menggunakan Kalman Filter sedangkan untuk sistem kontrolnya menggunakan
Linear Quadratic Regulator.
Sistem Kontrol T2-Fuzzy Sebagai Stabilisator Hover MAV 10
Gambar 8. Tempat Pengujian QuadCopter [4]
Realisasi dari T2-Fuzzy menaikkan level operasi dari proses fuzzification, inference, dan output processing. Pengembangan dari kontrol T2-Fuzzy sekitar
output processing. Output processing T2-Fuzzy berperan penting dalam menentukan tingkat ketidakpastian dan ketidakpresisian dari T2-Fuzzy serta juga
menentukan waktu proses perhitungan T2-Fuzzy. Output processing terdiri atas type reduction dan deffuzification. Type reduction merupakan proses extended
deffuzification T2-Fuzzy. Dan pada type reduction ini memiliki lebih dari sekedar uncertainty rules dibandingkan proses deffuzification. Bila didesain T2-Fuzzy
secara general maka terjadi kesulitan untuk melakukan proses perhitungan yang real time karena cukup kompleks. Namun bila waktu yang dibutuhkan dalam
proses perhitungan output processing ini relatif singkat maka sudah dapat dipastikan bahwa terjadi penyederhanaan-penyederhaan yang berlebihan membuat
tingkat ketidakpastian dan tingkat ketidakpresisian dari T2-Fuzzy berkurang. Pada Gambar 9 dapat dilihat struktur dari T2-Fuzzy [7].
Sistem Kontrol T2-Fuzzy Sebagai Stabilisator Hover MAV 11
Gambar 9. Struktur T2-Fuzzy [7]
Cara menggambarkan fuzzy membership dari fuzzy set dengan menggunakan Footprint Of Uncertainty FOU dalam representasi 2D. Pada
FOU T2-Fuzzy bisa dikatakan terbentuk dari beberapa T1-Fuzzy. Pada sisi dalam disebut dengan LMF atau Lower Membership Function. Sedangkan pada sisi luar
disebut dengan UMF atau Upper Membership Function [7].
Sistem Kontrol T2-Fuzzy Sebagai Stabilisator Hover MAV 12
Sistem Kontrol T2-Fuzzy Sebagai Stabilisator Hover MAV 13
BAB 3. METODE PENELITIAN
Kategori